王 雪 徐文文 高澤紅 王志軍

（天津師范大學(xué) 教育學(xué)部，天津 300387）

一、引言

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，結(jié)合相關(guān)科學(xué)技術(shù)，生成與真實(shí)環(huán)境在視、聽、觸感等方面高度近似的數(shù)字模擬環(huán)境，使用戶借助相關(guān)設(shè)備就可以與數(shù)字模擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互，從而產(chǎn)生親臨真實(shí)環(huán)境般的感受與體驗(yàn)[1]。VR具有三個(gè)基本特征：想象性（Imagination）、交互性（Interaction）和沉浸性（Immersion），簡(jiǎn)稱 3I特征[2]。 VR技術(shù)作為新興教育技術(shù)的一種重要形態(tài)，在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛[3-5]。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究也關(guān)注了VR技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的具體方法與效果，探究了具體學(xué)科領(lǐng)域（如，醫(yī)學(xué)、工程、地理等）和非學(xué)科領(lǐng)域（如，特殊教育、虛擬仿真校園、遠(yuǎn)程教育等）中VR技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果[6-7]、情感體驗(yàn)以及社交[8]等方面的影響。然而，研究結(jié)論卻呈現(xiàn)出兩種趨勢(shì)：一類研究發(fā)現(xiàn)，VR技術(shù)能夠顯著促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)；另一類研究則發(fā)現(xiàn)，VR技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)并沒有顯著的促進(jìn)作用。研究結(jié)論的不統(tǒng)一，致使研究者和教育工作者不得不思考兩個(gè)現(xiàn)實(shí)問題：一是在教學(xué)中應(yīng)用VR技術(shù)到底會(huì)不會(huì)產(chǎn)生更好的教學(xué)效果？二是在教學(xué)中該如何運(yùn)用VR技術(shù)，才能獲得更好的教學(xué)效果？

多媒體學(xué)習(xí)研究創(chuàng)始人Mayer教授認(rèn)為，“技術(shù)本身并不會(huì)引發(fā)或促進(jìn)學(xué)習(xí)，最重要的是找出教學(xué)中技術(shù)應(yīng)用的最佳教學(xué)設(shè)計(jì)方法。[9-10]”由此可見，無(wú)論在什么樣的技術(shù)情境下，教學(xué)設(shè)計(jì)尤為重要。最佳的教學(xué)設(shè)計(jì)方法取決于學(xué)習(xí)者的需求，取決于學(xué)習(xí)材料的內(nèi)容，還取決于教學(xué)評(píng)價(jià)的方式，當(dāng)然還涉及到教學(xué)設(shè)計(jì)的其他要素，例如，教學(xué)策略、教學(xué)目標(biāo)等。我國(guó)學(xué)者顏士剛基于價(jià)值哲學(xué)和技術(shù)哲學(xué)的研究視角，提出掌握運(yùn)用技術(shù)的教學(xué)方法和良好的“價(jià)值取向”，是取得好的教學(xué)效果的兩個(gè)重要前提條件[11]。教學(xué)設(shè)計(jì)是對(duì)整節(jié)課教學(xué)活動(dòng)的描述，其中包括對(duì)于技術(shù)如何應(yīng)用的教學(xué)設(shè)計(jì)，是教師的教學(xué)方法及價(jià)值取向的主要體現(xiàn)?？梢姡虒W(xué)設(shè)計(jì)對(duì)在教學(xué)中應(yīng)用VR技術(shù)能否促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的提升，起到了至關(guān)重要的作用。

針對(duì)上述兩個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，本文擬采用元分析（Meta-analysis）方法，對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于VR技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的實(shí)證研究文獻(xiàn)進(jìn)行梳理與分析，力圖從整體上評(píng)價(jià)VR技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)效果的實(shí)際影響。與此同時(shí)，如上文所述，VR技術(shù)是否能促進(jìn)教學(xué)，這在很大程度上取決于教學(xué)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，本文擬依據(jù)何克抗教授2016年編著的《教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第2版）》中，提到的一般教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程的基本要素，對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行編碼[12]，具體探究VR情境下的教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響，并給出改善VR教學(xué)應(yīng)用效果的建議，希望能為如何運(yùn)用VR技術(shù)促進(jìn)教學(xué)，提供一些參考與借鑒。

二、文獻(xiàn)綜述

目前，關(guān)于VR教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果影響的研究結(jié)論，主要包括以下兩種：（1）基于VR的教學(xué)對(duì)提升學(xué)習(xí)效果有顯著幫助；（2）基于VR的教學(xué)對(duì)提升學(xué)習(xí)效果無(wú)顯著幫助。

（一）基于VR的教學(xué)對(duì)提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果有顯著幫助

國(guó)內(nèi)外部分實(shí)證研究結(jié)果表明，基于VR的教學(xué)能夠顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。Liou等以“化學(xué)元素周期表”和“人體結(jié)構(gòu)”為學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)行了VR課堂與傳統(tǒng)課堂的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究，兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，通過(guò)VR課堂學(xué)習(xí)的學(xué)生，表現(xiàn)出更高的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，且取得了更好的學(xué)習(xí)成績(jī)[13]。Shim等為了探究VR技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的有效性，以“眼睛的結(jié)構(gòu)和功能”為學(xué)習(xí)內(nèi)容，開展了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組（VR教學(xué)）學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)明顯優(yōu)于對(duì)照組（傳統(tǒng)教學(xué)），并且實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生表現(xiàn)出更高的積極性，更愿意沉浸于學(xué)習(xí)活動(dòng)中[14]。Kim探究了使用3D VR模擬的教學(xué)方法，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成就和科學(xué)態(tài)度的影響，以“板塊構(gòu)造的理解”為學(xué)習(xí)內(nèi)容，開展了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明，3D VR組的學(xué)習(xí)成績(jī)顯著高于傳統(tǒng)2D視覺呈現(xiàn)的對(duì)照組，另外在3D VR組和2D視覺呈現(xiàn)組中，都發(fā)現(xiàn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)態(tài)度的積極變化[15]。

（二）基于VR的教學(xué)對(duì)提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果無(wú)顯著幫助

還有部分實(shí)證研究結(jié)果表明，基于VR的教學(xué)對(duì)提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果無(wú)顯著幫助。例如，Baser等為了探究在虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（VLE）與真實(shí)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（RLE）中，學(xué)生對(duì)電路的概念性理解差異，以“物理中直流電概念”的學(xué)習(xí)為例，開展了實(shí)驗(yàn)研究。其中，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組分別在虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和真實(shí)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)結(jié)束后他對(duì)兩組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行立即測(cè)試和延遲測(cè)試，結(jié)果表明，兩組在立即測(cè)試中表現(xiàn)出幾乎相同的效果，在延遲測(cè)試中，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的表現(xiàn)稍優(yōu)于對(duì)照組，但差異并不是很明顯[16]。Smith等以“導(dǎo)管插入技術(shù)”為學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，以探究VR模擬對(duì)基礎(chǔ)護(hù)理技能的提高是否有效，結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組學(xué)生在學(xué)習(xí)成績(jī)上無(wú)顯著差異[17]。劉興波等為了檢測(cè)通過(guò)VR實(shí)驗(yàn)是否可以提高學(xué)生操作技能的績(jī)效，以“數(shù)碼投影機(jī)的操作”為學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，對(duì)于簡(jiǎn)單的感知運(yùn)動(dòng)任務(wù)而言，能產(chǎn)生從虛擬實(shí)驗(yàn)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)的正遷移效應(yīng)，但不能完全達(dá)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)的效果[18]。Parong等以生物學(xué)中“細(xì)胞內(nèi)的旅程”為學(xué)習(xí)內(nèi)容，比較了沉浸式VR與PPT幻燈片作為教學(xué)媒體的教學(xué)效果，結(jié)果表明，PPT幻燈片組學(xué)生的成績(jī)明顯優(yōu)于沉浸式VR組[19]。

由此可見，對(duì)于VR技術(shù)的應(yīng)用能否促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的提升這個(gè)問題，迄今為止還沒有達(dá)成統(tǒng)一的結(jié)論。而且，目前國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究，大多是在特定學(xué)科內(nèi)容、年齡或?qū)W段等條件之下，探究了VR技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的有效性問題，其研究結(jié)論仍抽象且單一，很少有研究從教學(xué)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，來(lái)全面且具體深入地探討VR技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響。

三、理論框架與研究問題

（一）理論框架

教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程模式是在教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐當(dāng)中逐漸形成的，是教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論的簡(jiǎn)約體現(xiàn)。目前，教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程模式有很多種，如“以教為主”的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程模式、“以學(xué)為主”的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程模式和“學(xué)教并重”的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程模式等。雖然，這些模式的設(shè)計(jì)過(guò)程不盡相同，但一般都包括五個(gè)共同特征要素，即教學(xué)目標(biāo)分析、學(xué)習(xí)者分析、教學(xué)模式與策略的選擇與設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)和教學(xué)結(jié)果的評(píng)價(jià)，對(duì)這些要素的解釋，如表1所示[20]。

表1 教學(xué)設(shè)計(jì)的基本要素

（二）研究問題

針對(duì)已有研究存在的問題，本文依據(jù)何克抗教授提出的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要素作為研究框架，對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究開展元分析。主要解決如下六個(gè)研究問題：

1.從整體上看，在教學(xué)中應(yīng)用VR技術(shù)是否會(huì)提升學(xué)習(xí)效果？

2.從教學(xué)目標(biāo)層面來(lái)看，哪種學(xué)習(xí)結(jié)果、知識(shí)類型更適合基于VR的教學(xué)？

3.從學(xué)習(xí)者層面來(lái)看，哪個(gè)學(xué)段、哪種先前經(jīng)驗(yàn)水平更適合基于VR的教學(xué)？

4.從教學(xué)模式與策略層面來(lái)看，哪種教學(xué)形式更適合基于VR的教學(xué)？

5.從學(xué)習(xí)環(huán)境層面來(lái)看，哪種教師參與方式、反饋形式更適合基于VR的教學(xué)？

6.從教學(xué)評(píng)價(jià)層面來(lái)看，哪種測(cè)試條件更適合基于VR的教學(xué)？

四、研究方法與過(guò)程

元分析（Meta-analysis）是指應(yīng)用特定的設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)以往的研究結(jié)果進(jìn)行整體和系統(tǒng)的定量與定性分析[21]。近年來(lái)，元分析方法被廣泛運(yùn)用于分析技術(shù)在教育教學(xué)中應(yīng)用的有效性問題，且研究結(jié)論都具有一定的參考性。例如，王辭曉等使用元分析方法，對(duì)國(guó)內(nèi)外近十年中的52項(xiàng)針對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)成效影響的研究文獻(xiàn)，進(jìn)行了整體分析，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效有積極正向的影響[22]；Sitzmann針對(duì)交互式計(jì)算機(jī)游戲，對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響進(jìn)行了元分析，發(fā)現(xiàn)交互式計(jì)算機(jī)游戲?qū)μ岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)效果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著積極影響，另外，該研究還探究了性別、年齡、學(xué)習(xí)者協(xié)作等調(diào)節(jié)變量，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響，并得出了相應(yīng)的結(jié)論[23]。由此可見，運(yùn)用元分析方法的研究越來(lái)越多，且研究結(jié)論也越來(lái)越具體化。為解決上述的六個(gè)研究問題，本文采用元分析方法，對(duì)已有的國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)開展綜合性的定量分析，從整體和具體的教學(xué)設(shè)計(jì)要素兩個(gè)方面，綜合探究VR技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用效果。

（一）文獻(xiàn)檢索

本文中分析的文獻(xiàn)主要來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）、百度學(xué)術(shù)、Web of Science、ERIC 等數(shù)據(jù)庫(kù)。 中文文獻(xiàn)的檢索主題詞為“虛擬現(xiàn)實(shí)”或“虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境”或“沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境”或“虛擬教室”或“模擬”或“虛擬世界”等，并含“學(xué)習(xí)效果”或“教學(xué)效果”或“教育”或“教學(xué)設(shè)計(jì)”和“實(shí)證研究”或“實(shí)驗(yàn)研究”。外文文獻(xiàn)檢索的主題詞為“virtual reality”或“virtual worlds” 或 “virtual learning environments” 或 “virtual classrooms”或“immersive learning environment”或“simulations”，并含“education”或“l(fā)earning effect”或“teaching effect”或“instructional design”。文獻(xiàn)檢索的時(shí)間截止到2019年5月，共檢索到中文文獻(xiàn)76篇，英文文獻(xiàn)120篇。

（二）文獻(xiàn)篩選

為了保證研究的準(zhǔn)確性與嚴(yán)謹(jǐn)性，需要對(duì)檢索到的所有文獻(xiàn)進(jìn)行篩選，其篩選標(biāo)準(zhǔn)為：（1）文獻(xiàn)中必須包含基于VR的教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響分析；（2）文獻(xiàn)的類型必須為實(shí)驗(yàn)研究類文獻(xiàn)；（3）文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)中必須包含實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組；（4）文獻(xiàn)中必須包含測(cè)量學(xué)習(xí)效果（學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)習(xí)效率等）的數(shù)據(jù)，且可計(jì)算出效應(yīng)值，計(jì)算效應(yīng)值所需的數(shù)據(jù)主要包括：實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的樣本量N、平均值M、標(biāo)準(zhǔn)差SD或t值等；（5）重復(fù)文獻(xiàn)必須排除。

本文嚴(yán)格按照上述的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人工篩選后，最終納入元分析研究的文獻(xiàn)共有38篇，其中包括13篇中文文獻(xiàn)，25篇英文文獻(xiàn)。由于部分文獻(xiàn)中包含多個(gè)效應(yīng)值，所以，最終可用于元分析的效應(yīng)值共有39個(gè)。

（三）文獻(xiàn)編碼

為了有針對(duì)性地解決上述的六個(gè)研究問題，本文根據(jù)納入分析文獻(xiàn)的研究變量和教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要素框架，對(duì)每個(gè)研究問題中涉及到的變量進(jìn)行了編碼，編碼情況如表2所示：

表2 編碼情況表

（四）效應(yīng)值計(jì)算

效應(yīng)值是反映實(shí)驗(yàn)效應(yīng)強(qiáng)度或者變量關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的指標(biāo)，它不受樣本容量大小的影響 （或者影響很?。?。主要分析差異類效應(yīng)值，用于探究VR技術(shù)對(duì)不同教學(xué)設(shè)計(jì)條件下產(chǎn)生的學(xué)習(xí)效果影響的差異。由于納入的研究數(shù)量較小，屬于小樣本研究，故采用Hedges’ s g（以下簡(jiǎn)稱g值）作為效應(yīng)值指標(biāo)。在計(jì)算每項(xiàng)研究的效應(yīng)值大小時(shí)，選擇的數(shù)據(jù)主要是：（1）實(shí)驗(yàn)組和控制組的平均值Mean、標(biāo)準(zhǔn)差SD和樣本量 N；（2）實(shí)驗(yàn)組和控制組的平均值Mean、t值和樣本量 N[24]。

根據(jù)Lipsey等學(xué)者的觀點(diǎn)，當(dāng)一項(xiàng)研究在分析中貢獻(xiàn)一種以上的效應(yīng)大小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)依賴性，從而引發(fā)整體效應(yīng)的偏差[25]。因此，當(dāng)將納入分析的文獻(xiàn)出現(xiàn)多個(gè)獨(dú)立的因變量時(shí)，僅取其中一項(xiàng)計(jì)算效應(yīng)值。為此，本文選擇學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果作為唯一的因變量。將納入分析的部分文獻(xiàn)使用多種形式評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)結(jié)果[26-30]，如，在“基于VR技術(shù)的體育課堂教學(xué)實(shí)踐研究——以高爾夫球項(xiàng)目為例”中，使用木桿開球、鐵桿擊高遠(yuǎn)球、推桿入洞三組技術(shù)動(dòng)作的水平，作為學(xué)生能力的度量，本文選擇其多項(xiàng)結(jié)果的平均值進(jìn)行計(jì)算。

此外，部分研究在測(cè)量學(xué)習(xí)效果時(shí)，同時(shí)給出了立即和延遲測(cè)試下的效果變化。為避免重復(fù)計(jì)算帶來(lái)的偏差，以及出于平衡樣本量的考慮，在兩種學(xué)習(xí)效果測(cè)量條件均涉及到時(shí)，本文選擇延遲測(cè)試的學(xué)習(xí)效果數(shù)據(jù)，進(jìn)行元分析計(jì)算。

五、結(jié)果分析與討論

（一）發(fā)表偏倚檢驗(yàn)

鑒于納入分析的相關(guān)文獻(xiàn)，可能存在發(fā)表結(jié)果與真實(shí)結(jié)果偏離的現(xiàn)象，進(jìn)行偏倚檢測(cè)是必要的。由于本文的樣本量較少，故采取定性的漏斗圖和定量的Begg’ s檢驗(yàn)，來(lái)檢測(cè)發(fā)表偏倚[31]。如圖1所示，漏斗圖上的點(diǎn)，基本以合并效應(yīng)值0.450為對(duì)稱分散開，并集中分布于漏斗圖的中上部，初步判斷發(fā)表偏倚不明顯。 Begg’ s 檢驗(yàn)結(jié)果為 Z=1.198＜1.96，p=0.231＞0.05，進(jìn)一步表明發(fā)表偏倚不明顯。因此，本文得出的合并效應(yīng)值精度高，具有穩(wěn)健性。

（二）從整體上看，在教學(xué)中應(yīng)用VR技術(shù)是否會(huì)提升學(xué)習(xí)效果？

38篇文獻(xiàn)中有1篇文獻(xiàn)同時(shí)報(bào)告了多種不同實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照結(jié)果[32]，這類研究可以得出多個(gè)獨(dú)立的效應(yīng)值。因此，最終得到39個(gè)效應(yīng)值參與分析，原始文獻(xiàn)元分析結(jié)果，如表3所示。

圖1 樣本發(fā)表偏倚檢測(cè)漏斗圖

表3 原始文獻(xiàn)元分析結(jié)果

images/BZ_67_1295_274_1391_467.pngimages/BZ_67_1355_274_1511_467.pngimages/BZ_67_1511_274_1607_467.png images/BZ_67_1598_274_1721_467.pngimages/BZ_67_1721_274_1826_467.pngimages/BZ_67_1826_274_1926_467.pngimages/BZ_67_1926_274_2061_467.pngimages/BZ_67_2061_274_2166_467.pngimages/BZ_67_2166_274_2266_467.png26 鐘亞平（2012） 72 1.459 0.263 0.069 1.975，0.944 5.549 0.000 27 任靜麗（2015） 93 0.527 0.209 0.044 0.937，0.116 2.516 0.012 28 李曉麗（2014） 95 0.480 0.207 0.043 0.885，0.075 2.322 0.020 29 張雪林（2012） 148 0.180 0.161 0.026 0.495，-0.135 1.121 0.262 30 王博（2014） 36 0.561 0.335 0.112 1.216，-0.095 1.676 0.094 31 蘭洪（2015） 103 0.734 0.202 0.041 1.130，0.337 3.629 0.000 32 劉園園（2018） 30 0.584 0.363 0.132 1.296，-0.127 1.609 0.108 33 Darrah（2014） 49 0.062 0.282 0.079 0.614，-0.490 0.221 0.825 34 Civelek（2014） 215 0.902 0.143 0.020 1.181，0.622 6.318 0.000 35 Merchant（2013） 384 0.065 0.102 0.010 0.265，-0.135 0.633 0.526 36 Jou（2013） 105 0.147 0.194 0.038 0.528，-0.233 0.759 0.448 37 Hu（2009） 44 0.670 0.305 0.093 1.267，0.073 2.198 0.028 38 Kim（2002） 57 -0.566 0.267 0.071 -0.044，-1.089 -2.123 0.034 39 Urhahne（2009） 41 0.188 0.309 0.096 0.794，-0.419 0.607 0.544

表4為所有研究的合并效應(yīng)值，樣本異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，Q=157.48，p=0.000＜0.10，I2=75.870，說(shuō)明樣本間存在很大的異質(zhì)性，故應(yīng)選用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。從表4的隨機(jī)效應(yīng)模型可以看出，所有研究的合并效應(yīng)值為0.450，且達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著水平（p=0.000＜0.001），這說(shuō)明基于VR技術(shù)的教學(xué)對(duì)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果具有積極正向的影響。本文使用Cohen界定的效應(yīng)值標(biāo)準(zhǔn)：小效應(yīng)，效應(yīng)值小于0.2；中等效應(yīng)，效應(yīng)值介于0.2至0.8之間；大效應(yīng)，效應(yīng)值大于0.8[33]。因此，從整體而言，基于VR技術(shù)的教學(xué)對(duì)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升，有中等程度的積極影響，這與Merchant等的研究結(jié)論基本一致[34]。

在納入分析的文獻(xiàn)中，分析產(chǎn)生此種結(jié)果的原因，可以概括為以下幾點(diǎn)：其一，VR學(xué)習(xí)情境能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供視、聽、觸覺一體化的信息體驗(yàn)通道，為學(xué)習(xí)者與信息空間的交互提供了便捷且有效的途徑；其二，VR技術(shù)可以為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)生動(dòng)且逼真的學(xué)習(xí)情境，學(xué)習(xí)者在此情境中可以通過(guò)自己直接的感官體驗(yàn)，近乎真實(shí)地感受周圍的環(huán)境與事物；其三，運(yùn)用VR技術(shù)不僅可以模擬真實(shí)情景，還可以創(chuàng)造虛設(shè)或想象的空間和事物，強(qiáng)化學(xué)習(xí)者對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中不存在事物的想象和思考，促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生[35-39]。

表4 VR技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)效果的整體影響

表5 VR技術(shù)對(duì)不同教學(xué)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)效果的影響

（三）從教學(xué)目標(biāo)層面來(lái)看，哪種學(xué)習(xí)結(jié)果、知識(shí)類型更適合基于VR的教學(xué)？

1.VR技術(shù)對(duì)不同學(xué)習(xí)結(jié)果測(cè)量維度下學(xué)習(xí)效果的影響

國(guó)外著名的教學(xué)設(shè)計(jì)研究專家Walter認(rèn)為，判斷一項(xiàng)活動(dòng)是否是教學(xué)活動(dòng)，至少要滿足三個(gè)條件：一是要有具體的教學(xué)目標(biāo)；二是要有針對(duì)教學(xué)目標(biāo)的練習(xí)和反饋；三是通過(guò)評(píng)價(jià)，確定是否出現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)期望的行為變化[40]。由此可見，教學(xué)目標(biāo)在影響教學(xué)效果方面發(fā)揮著重要的作用，是教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的要素。為此，本文將納入元分析的文獻(xiàn)，按照學(xué)習(xí)結(jié)果測(cè)量維度（反映教學(xué)目標(biāo)的類型），分為知識(shí)、技能和能力三組。如表5中數(shù)據(jù)顯示：（1）知識(shí)的合并效應(yīng)值為0.413，技能為0.422，能力為0.363，三者的合并效應(yīng)值均達(dá)到0.001水平下顯著（p=0.000＜0.001）；（2）組間效應(yīng)不顯著，QBET=0.324，p=0.850＞0.05。

由此可見，基于VR技術(shù)的教學(xué)，對(duì)學(xué)生的知識(shí)、技能和能力三類的學(xué)習(xí)結(jié)果，均有中等程度的積極影響，但對(duì)三類學(xué)習(xí)結(jié)果的影響程度，不存在顯著差異。數(shù)據(jù)分析的結(jié)果表明，對(duì)于知識(shí)、技能和能力類的教學(xué)目標(biāo)，VR技術(shù)的教育應(yīng)用，均能正向促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，促進(jìn)對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)效果的提升，對(duì)三類教學(xué)目標(biāo)的正向影響也基本相當(dāng)。

2.VR技術(shù)對(duì)不同知識(shí)類型的學(xué)習(xí)效果的影響

現(xiàn)代教育心理學(xué)家認(rèn)為，從學(xué)習(xí)的角度來(lái)說(shuō)，教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)結(jié)果可以歸結(jié)為同一問題。本文根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)家安德森 （Anderson）的學(xué)習(xí)結(jié)果分類理論中對(duì)知識(shí)的分類方式[41]，將納入元分析的文獻(xiàn)，按照知識(shí)類型分為陳述性知識(shí)與程序性知識(shí)兩組，并歸入教學(xué)目標(biāo)分析層面。表5中數(shù)據(jù)顯示：（1）陳述性知識(shí)的合并效應(yīng)值為0.414，程序性知識(shí)為0.510，二者的合并效應(yīng)值均達(dá)到0.001水平下顯著 （p=0.000＜0.001）；（2）組間效應(yīng)不顯著，QBET=0.056，p=0.813＞0.05。數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，VR技術(shù)對(duì)不同知識(shí)類型的學(xué)習(xí)效果影響不存在顯著差異，但對(duì)程序性知識(shí)學(xué)習(xí)效果的正向影響比陳述性知識(shí)更高，這與Sitzmann的研究結(jié)論一致[42]。

這是因?yàn)殛愂鲂灾R(shí)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)在于對(duì)事實(shí)性、概念性知識(shí)的編碼，程序性知識(shí)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)則是在對(duì)概念和規(guī)則理解基礎(chǔ)之上的實(shí)際操作和應(yīng)用[43]。VR技術(shù)創(chuàng)設(shè)的虛擬仿真學(xué)習(xí)環(huán)境，恰好為學(xué)習(xí)者提供了適宜的實(shí)踐環(huán)境，幫助和引導(dǎo)學(xué)習(xí)者完成從靜態(tài)的事實(shí)性知識(shí)向動(dòng)態(tài)的行為技能轉(zhuǎn)化，因此，更適合程序性知識(shí)的學(xué)習(xí)。

（四）從學(xué)習(xí)者層面來(lái)看，哪個(gè)學(xué)段、哪種先前經(jīng)驗(yàn)水平更適合基于VR的教學(xué)？

1.VR技術(shù)對(duì)不同學(xué)段學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響

皮亞杰的“認(rèn)知發(fā)展階段”學(xué)說(shuō)提出，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)以及認(rèn)知發(fā)展是循序漸進(jìn)的階段性發(fā)展過(guò)程。因此，學(xué)生所處的學(xué)段也可能對(duì)學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生影響[44]。本文將納入元分析的文獻(xiàn)，按照學(xué)段分為大學(xué)、中學(xué)和小學(xué)三組。則表5中數(shù)據(jù)顯示：（1）大學(xué)學(xué)段的合并效應(yīng)值為0.315，中學(xué)學(xué)段為0.568，小學(xué)學(xué)段為0.450，三者的合并效應(yīng)值均達(dá)到0.001水平下顯著 （p=0.000＜0.001）；（2） 組間效應(yīng)顯著，QBET=10.383，p=0.006＜0.05。這表明基于VR技術(shù)的教學(xué)，對(duì)不同學(xué)段學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果影響也存在顯著差異。

具體來(lái)看，VR教學(xué)對(duì)中學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響最為顯著，對(duì)小學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響次之，對(duì)大學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響最弱。這可能是因?yàn)橹行W(xué)生的想象力更加豐富，在學(xué)習(xí)過(guò)程中更注重知識(shí)的形象直觀呈現(xiàn)，而大學(xué)生已經(jīng)具備一定的生活體驗(yàn)和經(jīng)歷，對(duì)事物的探索已不僅僅局限于表層的感受，更多落實(shí)于深層次內(nèi)隱的邏輯架構(gòu)的思辨。因此，VR所創(chuàng)設(shè)的便于感知、理解、探索的學(xué)習(xí)情境，對(duì)中小學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的促進(jìn)作用更為顯著。與此同時(shí)，VR對(duì)中學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)產(chǎn)生最高程度的影響，這是因?yàn)橹袑W(xué)生已經(jīng)具備了一定的知識(shí)儲(chǔ)備，學(xué)習(xí)能力和適應(yīng)能力相對(duì)更強(qiáng)，能夠快速適應(yīng)VR技術(shù)支持下的教學(xué)情境；而小學(xué)生年齡小、自制力弱一些，在VR教學(xué)情境下更易發(fā)生注意力分散的情況。

2.VR技術(shù)對(duì)不同先前經(jīng)驗(yàn)水平學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響

多媒體學(xué)習(xí)研究創(chuàng)始人Mayer教授提出，學(xué)習(xí)者在多媒體情境中注意（選擇）到什么信息，是由自下而上的加工或自上而下的加工所決定的。自下而上的加工指的是，通過(guò)學(xué)習(xí)材料外在視覺化的設(shè)計(jì)來(lái)影響學(xué)習(xí)過(guò)程，例如，通過(guò)視覺上的顯著特征來(lái)吸引初學(xué)者的注意。自上而下的加工指的是，通過(guò)學(xué)習(xí)材料傳遞的知識(shí)或提供的線索來(lái)吸引學(xué)習(xí)者的關(guān)注。在此過(guò)程中，先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)者關(guān)注的內(nèi)容會(huì)起到引導(dǎo)作用[45]。因此，學(xué)習(xí)者的先前經(jīng)驗(yàn)作為影響教學(xué)的因素，也會(huì)發(fā)揮重要作用。

本文分析了VR對(duì)不同先前經(jīng)驗(yàn)水平 （有先前經(jīng)驗(yàn)、無(wú)先前經(jīng)驗(yàn)）學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響。表5中數(shù)據(jù)顯示：（1）有先前經(jīng)驗(yàn)的合并效應(yīng)值為0.412，無(wú)先前經(jīng)驗(yàn)為0.396，二者的合并效應(yīng)值均達(dá)到0.001水平下顯著（p=0.000＜0.001）；（2）組間效應(yīng)不顯著，QBET=0.04，p=0.841＞0.05。 這說(shuō)明：基于 VR 的教學(xué)對(duì)有無(wú)先前經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響，不存在顯著性差異。這是由于VR技術(shù)創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境給學(xué)習(xí)者帶來(lái)沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，削弱了先前知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)者關(guān)注內(nèi)容的引導(dǎo)，因而對(duì)有無(wú)先前經(jīng)驗(yàn)水平的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，都起到了中等程度的促進(jìn)作用。

（五）從教學(xué)模式與策略層面來(lái)看，哪種教學(xué)形式更適合基于VR的教學(xué)？

本文參考Merchant等的研究，將納入分析的文獻(xiàn)，按照VR教學(xué)應(yīng)用形式分為呈現(xiàn)、練習(xí)、獨(dú)立三類[46]。呈現(xiàn)是指VR被用于概念性知識(shí)的介紹，練習(xí)是指VR被用于所學(xué)概念性知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)踐，獨(dú)立是指VR完全取代傳統(tǒng)教學(xué)方式，被用于教學(xué)的全過(guò)程。

本文分析了VR對(duì)不同教學(xué)形式下學(xué)習(xí)效果的影響。如表5中數(shù)據(jù)顯示：（1）呈現(xiàn)的合并效應(yīng)值為0.376，練習(xí)為0.376，獨(dú)立為0.471，三者的合并效應(yīng)值均達(dá)到 0.001 水平下顯著（p=0.000＜0.001）；（2）組間效應(yīng)不顯著，QBET=1.567，p=0.457＞0.05。 這表明：VR技術(shù)對(duì)不同教學(xué)形式下的學(xué)習(xí)效果影響，不存在顯著差異，但是對(duì)獨(dú)立VR教學(xué)形式下的學(xué)習(xí)效果促進(jìn)作用更明顯。可見，VR創(chuàng)設(shè)的3I（想象性、交互性、沉浸性）學(xué)習(xí)環(huán)境，更加有利于學(xué)習(xí)者開展自主的探索式學(xué)習(xí)，獨(dú)立的VR教學(xué)形式更能幫助學(xué)習(xí)者開展自主學(xué)習(xí)，取得更好的教學(xué)效果。

（六）從學(xué)習(xí)環(huán)境層面來(lái)看，哪種教師參與方式、反饋形式更適合基于VR的教學(xué)？

1.VR技術(shù)對(duì)不同教師參與方式下的學(xué)習(xí)效果的影響

在VR學(xué)習(xí)環(huán)境下，教師是否參與教學(xué)內(nèi)容的講授是教學(xué)設(shè)計(jì)的重要因素之一。如表5中數(shù)據(jù)顯示：（1）教師參與的合并效應(yīng)值為0.222，達(dá)到0.01水平下顯著（p=0.009＜0.01），教師不參與的合并效應(yīng)值為 0.449，在 0.001 水平下顯著（p=0.000＜0.001）；（2）組間效應(yīng)顯著，QBET=5.874，p=0.015＜0.05。 這表明在VR學(xué)習(xí)環(huán)境下，教師參與與否，對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響存在顯著差異；當(dāng)沒有教師參與時(shí)，VR對(duì)學(xué)習(xí)效果的促進(jìn)作用更大。這可能是由于基于VR的教學(xué)具有強(qiáng)交互性，且重點(diǎn)在于學(xué)習(xí)者與設(shè)備、資源之間的互動(dòng)，更關(guān)注于學(xué)習(xí)者自身的沉浸式體驗(yàn)感，學(xué)生的自主性被放大。因而在VR學(xué)習(xí)環(huán)境下，教師的主導(dǎo)和參與作用削弱，教師參與甚至可能會(huì)分散學(xué)習(xí)者的注意力。

2.VR技術(shù)對(duì)不同反饋形式學(xué)習(xí)效果的影響

McNamara等認(rèn)為，反饋形式是VR學(xué)習(xí)環(huán)境下教學(xué)設(shè)計(jì)的重要因素[47]。VR學(xué)習(xí)環(huán)境下的反饋，主要是指學(xué)習(xí)者在與學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)的過(guò)程中接收到的反饋。本文將納入元分析的文獻(xiàn)，按照不同反饋形式分為正誤反饋、詳細(xì)解釋和視覺線索三組進(jìn)行分析。正誤反饋是指學(xué)習(xí)者接收到的是正確與否的結(jié)果性反饋；詳細(xì)解釋是指在學(xué)習(xí)者接收到的是對(duì)所呈現(xiàn)知識(shí)或技能的解釋與分析；視覺線索是指學(xué)習(xí)者接收到的只是隱含在VR環(huán)境中的一些視覺性的線索，如，所觀看到的圖形圖像特征等?？紤]到反饋與知識(shí)類型之間存在相互作用[48-49]，因此，本文對(duì)這兩個(gè)因素進(jìn)行混合效應(yīng)分析，并進(jìn)一步探究VR情境下哪種反饋形式，更適合哪種知識(shí)類型的學(xué)習(xí)任務(wù)。

當(dāng)學(xué)習(xí)任務(wù)為陳述性知識(shí)時(shí)，Begg’ s檢驗(yàn)顯示Z=1.188＜1.96，p=0.235＞0.05，不存在偏倚。 如表 5 中數(shù)據(jù)顯示：（1）正誤反饋的合并效應(yīng)值為0.474，詳細(xì)解釋為0.545，且兩者的合并效應(yīng)值均達(dá)到0.001水平下顯著（p=0.000＜0.001），視覺線索的合并效應(yīng)值為 0.231，達(dá)到 0.01 水平下顯著（p=0.005＜0.01）；（2）組間效應(yīng)顯著，QBET=7.404，p=0.025＜0.05。這說(shuō)明，當(dāng)學(xué)習(xí)任務(wù)為陳述性知識(shí)時(shí)，VR對(duì)不同反饋形式下學(xué)習(xí)效果的影響，存在顯著差異，詳細(xì)解釋優(yōu)于正誤反饋，視覺線索相對(duì)最差。這是因?yàn)閷W(xué)習(xí)者通常需要詳細(xì)的解釋和指導(dǎo)，才能完成陳述性知識(shí)的學(xué)習(xí)任務(wù)。

當(dāng)學(xué)習(xí)任務(wù)為程序性知識(shí)時(shí)，Begg’ s檢驗(yàn)顯示Z=0.450＜1.96，p=0.653＞0.05，不存在偏倚。 如表 5 中的數(shù)據(jù)顯示：（1）正誤反饋的合并效應(yīng)值為0.514，達(dá)到 0.001 水平下顯著（p=0.000＜0.001），詳細(xì)解釋為0.242，視覺線索為-0.105，且兩者的合并效應(yīng)值均未達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著水平；（2）組間效應(yīng)顯著，QBET=12.820，p=0.002＜0.05。這說(shuō)明當(dāng)學(xué)習(xí)任務(wù)為程序性知識(shí)時(shí)，VR對(duì)不同反饋形式下的學(xué)習(xí)效果的影響，也存在顯著差異，正誤反饋優(yōu)于詳細(xì)解釋，視覺線索仍然最差，這與Merchant等學(xué)者的研究結(jié)論一致[50]。這是因?yàn)椋赩R學(xué)習(xí)環(huán)境下，更重要的是幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行自主學(xué)習(xí)并完成任務(wù)，正誤反饋已經(jīng)足以指導(dǎo)學(xué)習(xí)者自主探索方法，并完成程序性知識(shí)的學(xué)習(xí)任務(wù)。

（七）從教學(xué)評(píng)價(jià)層面來(lái)看，哪種測(cè)試條件更適合基于VR的教學(xué)？

為了掌握運(yùn)用VR技術(shù)教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響，是否存在不同測(cè)試條件上的差異，本文比較了立即測(cè)試和延遲測(cè)試兩種測(cè)試條件的合并效應(yīng)值。如表5中的數(shù)據(jù)顯示：（1）立即測(cè)試的合并效應(yīng)值為0.412，延遲測(cè)試為0.393，且兩者的合并效應(yīng)值均達(dá)到 0.001 水平下顯著（p=0.000＜0.001）；（2）組間效應(yīng)不顯著，QBET=0.046，p=0.830＞0.05。 這說(shuō)明，VR 技術(shù)對(duì)不同測(cè)量條件下的學(xué)習(xí)效果的影響，不存在顯著差異。由此可見，無(wú)論是立即測(cè)試還是延遲測(cè)試，VR對(duì)學(xué)習(xí)效果的正向影響基本相當(dāng)，這表明VR對(duì)學(xué)習(xí)效果的促進(jìn)不僅僅是當(dāng)場(chǎng)見效，更實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期見效的功能。

六、結(jié)論與建議

研究結(jié)果表明，基于VR技術(shù)的教學(xué)對(duì)整體學(xué)習(xí)效果，產(chǎn)生了中等程度的正向影響，促進(jìn)了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的提升。但與以往的教育技術(shù)領(lǐng)域的元分析研究不同的是，本文還結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)的基本要素深度，剖析了VR技術(shù)在教學(xué)目標(biāo)（學(xué)習(xí)結(jié)果、知識(shí)類型）、學(xué)習(xí)者特征（學(xué)段、先前經(jīng)驗(yàn)水平）、教學(xué)形式（呈現(xiàn)、練習(xí)、獨(dú)立）、學(xué)習(xí)環(huán)境（教師參與、反饋形式）和教學(xué)評(píng)價(jià)（立即測(cè)試、延遲測(cè)試）各教學(xué)設(shè)計(jì)要素層面上，對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果影響的差異，并得出如下研究結(jié)論：

第一，教學(xué)目標(biāo)層面：VR對(duì)知識(shí)、技能和能力三種學(xué)習(xí)結(jié)果下的學(xué)習(xí)效果，均產(chǎn)生了中等程度的正向影響，且影響水平基本相當(dāng)；VR對(duì)程序性知識(shí)學(xué)習(xí)效果的正向影響，比陳述性知識(shí)更高。

第二，學(xué)習(xí)者特征層面：VR教學(xué)對(duì)中學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響最為顯著（中等效應(yīng)），對(duì)小學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響次之（中等效應(yīng)），對(duì)大學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響最弱（中等效應(yīng)），組間差異顯著；VR對(duì)有無(wú)先前經(jīng)驗(yàn)水平的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，都起到了中等程度的促進(jìn)作用。

第三，教學(xué)策略層面：VR對(duì)呈現(xiàn)、練習(xí)、獨(dú)立教學(xué)形式下的學(xué)習(xí)效果，均產(chǎn)生了中等程度的正面影響，且在獨(dú)立教學(xué)形式下，學(xué)習(xí)者取得了最好的學(xué)習(xí)效果。

第四，學(xué)習(xí)環(huán)境層面：VR對(duì)教師參與與否條件下學(xué)習(xí)效果的影響，存在顯著差異，在沒有教師參與時(shí)，VR對(duì)學(xué)習(xí)效果的促進(jìn)作用更為顯著；VR對(duì)不同反饋形式的學(xué)習(xí)效果影響，存在顯著差異，視覺線索相對(duì)最差，詳細(xì)解釋在陳述性知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)中效果最優(yōu)，正誤反饋在程序性知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)中效果最優(yōu)。

第五，教學(xué)評(píng)價(jià)層面：VR對(duì)立即或者延遲測(cè)試下的學(xué)習(xí)效果，均產(chǎn)生了中等程度的正向影響，二者并無(wú)顯著差異。

由此可見，VR技術(shù)并不適合于所有的學(xué)習(xí)者和課堂，因而不能在教學(xué)實(shí)踐中盲目地應(yīng)用，應(yīng)該根據(jù)教學(xué)系統(tǒng)所設(shè)計(jì)各要素的不同特征，進(jìn)行科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)。結(jié)合元分析結(jié)論，本文有針對(duì)性地提出以下建議，期望能為今后的VR技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，提供參考和借鑒。

（一）深化VR技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的有效應(yīng)用

鑒于VR對(duì)整體學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生了中等程度的正向影響，本文建議，在融入針對(duì)性教學(xué)設(shè)計(jì)原則的前提下，充分利用VR的3I特征（想象性、交互性、沉浸性），加速推進(jìn)VR教學(xué)模式的應(yīng)用。正如情境認(rèn)知與學(xué)習(xí)理論所指出的，知識(shí)的建構(gòu)與某一特定、真實(shí)的情境相聯(lián)系，隨情境的變化而發(fā)生改變[51]。因此，要強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)情境的聯(lián)通性。VR技術(shù)的引入，恰巧為教學(xué)的情境化設(shè)計(jì)，提供了豐富的可能性。教師可以在課程教學(xué)中創(chuàng)設(shè)虛擬情境，使教學(xué)內(nèi)容具象化、體驗(yàn)化，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)投入度，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與學(xué)習(xí)資料的自然交互，從而鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[52]。例如，在信息化的課堂中，教師可以在特定教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)下，結(jié)合VR技術(shù)互動(dòng)性、可視化等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)游戲化VR教學(xué)；在寓教于樂的學(xué)習(xí)形式中引導(dǎo)學(xué)生自主探索，加強(qiáng)學(xué)生與教學(xué)內(nèi)容的互動(dòng)和聯(lián)結(jié)。此外，VR技術(shù)還具有突破時(shí)空和地域限制的特點(diǎn)，既適用于課堂之前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，又適用于課堂之后的鞏固拓展。在非正式學(xué)習(xí)中引入VR技術(shù)，也不失為一種有效的教學(xué)方式。

（二）結(jié)合學(xué)生的不同特點(diǎn)，促進(jìn)VR技術(shù)在不同學(xué)段的靈活運(yùn)用

VR教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)者的先前經(jīng)驗(yàn)并沒有特定要求，但對(duì)中小學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果影響更大。據(jù)此可以認(rèn)為，不同層次的學(xué)習(xí)群體間，均可進(jìn)行VR教學(xué)的推廣，特別是可以擴(kuò)大VR教學(xué)在中小學(xué)領(lǐng)域的實(shí)踐范圍。中小學(xué)生的學(xué)習(xí)，更側(cè)重對(duì)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容的感知與理解，很多時(shí)候需要借助具體的場(chǎng)景或情境，來(lái)幫助他們理解。利用VR技術(shù)創(chuàng)設(shè)諸如情節(jié)體驗(yàn)式、感官具象化的學(xué)習(xí)情境，正好可以滿足中小學(xué)生的這一需求。相比中小學(xué)學(xué)段，VR在大學(xué)學(xué)段的使用效果不甚理想。這是因?yàn)閺闹行W(xué)到大學(xué)，伴隨學(xué)習(xí)層次的層層進(jìn)階，學(xué)習(xí)者習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)愈發(fā)抽象化。美國(guó)視聽教育家戴爾（Edgar Dale）提出的“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論，也指出最底層的經(jīng)驗(yàn)最具體，越往上升則越抽象[53]。大學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容更多是對(duì)隱性知識(shí)的挖掘，更注重對(duì)知識(shí)的思考。所以本文建議在針對(duì)大學(xué)生進(jìn)行虛擬教學(xué)時(shí)，可側(cè)重于通過(guò)VR技術(shù)，呈現(xiàn)事物或知識(shí)間深層次內(nèi)隱的邏輯架構(gòu)，從而促進(jìn)大學(xué)生抽象概念的形成。同時(shí)建議，加深VR在大學(xué)階段的應(yīng)用與研究，深入探討影響VR在大學(xué)教學(xué)應(yīng)用效果的深層原因。

（三）制定科學(xué)合理的教學(xué)策略，保證VR教學(xué)中學(xué)生的主體地位

本文發(fā)現(xiàn)，在基于VR技術(shù)的教學(xué)過(guò)程中，當(dāng)無(wú)教師參與時(shí)，VR對(duì)學(xué)習(xí)效果的促進(jìn)作用更為顯著。VR技術(shù)提供的是親身參與、自主建構(gòu)的環(huán)境，在這個(gè)擬真的虛擬環(huán)境中，學(xué)習(xí)者最大程度地投入到視、聽、觸覺等多重感官觸發(fā)的學(xué)習(xí)并沉浸其中，也就隔斷了與周圍環(huán)境的感知聯(lián)系。在此學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師的主導(dǎo)作用，更多地是由VR環(huán)境中教師代理形象來(lái)完成。因此，當(dāng)學(xué)生完成VR學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，不建議教師過(guò)多地干預(yù)，應(yīng)盡量保證學(xué)習(xí)者在VR環(huán)境中的沉浸感和交互式體驗(yàn)，突出學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中的主體地位。教師的角色，可以由教學(xué)內(nèi)容的完全實(shí)施者和教學(xué)活動(dòng)的嚴(yán)格把控者，轉(zhuǎn)向新型課堂的領(lǐng)航人和系統(tǒng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)者。正如蘇伯格 （Andrew Feenboyg）所言：“教師們應(yīng)努力去感受技術(shù)，領(lǐng)會(huì)如何激活技術(shù)，將他們的‘聲音’ 在技術(shù)上表現(xiàn)出來(lái)”[54]。

（四）基于學(xué)習(xí)任務(wù)的不同類型設(shè)計(jì)和開發(fā)適宜的反饋形式

Novak等提出，沉浸體驗(yàn)發(fā)生的前提要素，就是具備明確而及時(shí)的反饋[55]，這將有助于學(xué)習(xí)者實(shí)時(shí)調(diào)整自身的表現(xiàn)，協(xié)調(diào)隨時(shí)變化的需求以維持流動(dòng)狀態(tài)?；赩R環(huán)境的學(xué)習(xí)，是一種“做中學(xué)”的探究式、沉浸式的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)習(xí)者在VR環(huán)境中得到及時(shí)適切的反饋至關(guān)重要。根據(jù)本文對(duì)于反饋形式的研究結(jié)果可以看出，在VR教學(xué)中，要盡可能地使學(xué)生獲得正誤或是詳細(xì)解釋這類比較明確、清晰的反饋。同時(shí)，要避免使用視覺線索反饋，這種反饋無(wú)法及時(shí)傳達(dá)完整的信息，因此，難以達(dá)到幫助學(xué)習(xí)者及時(shí)調(diào)整和糾正學(xué)習(xí)行為的目的，甚至可能使學(xué)習(xí)者迷失方向，脫離沉浸式體驗(yàn)。

另外，需要強(qiáng)調(diào)的是，要針對(duì)特定的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)適宜的反饋形式。對(duì)于陳述性知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)，詳細(xì)解釋比正誤反饋更有效，建議在陳述性知識(shí)類型的VR教學(xué)資源的開發(fā)設(shè)計(jì)中，采取VR技術(shù)與思維導(dǎo)圖、視頻投影、三維動(dòng)畫等各類媒體相結(jié)合的反饋方式，通過(guò)對(duì)所學(xué)知識(shí)內(nèi)容的性質(zhì)、特征和狀態(tài)的詳細(xì)反饋說(shuō)明，降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，增強(qiáng)其對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解和領(lǐng)會(huì)。對(duì)于程序性知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)，正誤反饋則比詳細(xì)解釋更有效。當(dāng)利用VR技術(shù)進(jìn)行程序性知識(shí)的教學(xué)時(shí)，可以選擇讓學(xué)生以角色扮演的形式參與其中，成為虛擬環(huán)境中的一部分，借助程序性任務(wù)所特有的動(dòng)作交互，及時(shí)為學(xué)習(xí)者提供精準(zhǔn)穩(wěn)定的正誤反饋和效果評(píng)估指標(biāo)；并設(shè)置不同階段、難度系數(shù)的技能目標(biāo)，以激發(fā)學(xué)習(xí)者的挑戰(zhàn)欲和積極性，使基于VR技術(shù)的教學(xué)成為主動(dòng)學(xué)習(xí)建構(gòu)的過(guò)程。